◎ 题目

如图所示，光滑水平轨道与光滑圆弧轨道相切，轻弹簧的一端固定在轨道的左端，OP是可绕O点转动的轻杆，且摆到某处就能停在该处；另有一小钢球．现在利用这些器材测定弹簧被压缩时的弹性势能． （1）还需要的器材是______、______． （2）以上测量实际上是把对弹性势能的测量转化为对______能的测量，进而转化为对______和______的直接测量．  （3）为了研究弹簧的弹性势能与劲度系数和形变量的关系，除以上器材外，还准备了两个轻弹簧，所有弹簧的劲度系数均不相同．试设计记录数据的表格．

◎ 答案

（1）用小球压缩弹簧，再将弹簧释放，弹簧的弹性势能转化为小球的动能，由于水平轨道与圆弧轨道均是光滑的，只有弹簧的弹力和重力做功，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，根据机械能守恒定律得，弹簧的弹性势能Ep=mgh，因此需要用天平测量小球的质量m，用刻度尺测量小球在光滑圆弧轨道上上升的高度h． （2）根据机械能守恒可知，实际上是把对弹性势能的测量转化为对重力势能的测量，根据重力势能的计算公式Ep=mgh，可知需要直接测量的物理量是质量、上升高度． （3）设计表格如下： 小球的质量m=               kg，弹簧A（劲度系数一定，研究弹性势能与压缩量关系） 压缩量x（m） 上升高度h（m） E=mgh（J） 压缩量x=          cm，小球的质量m=         kg（压缩量一定，研究弹性势能与劲度系数关系） 弹簧 A B 劲度系数k（N/m） 上升高度h（m） E=mgh（J） 故答案为：（1）天平，刻度尺； （2）重力势，质量，上升高度； （3）设计表格如上．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，光滑水平轨道与光滑圆弧轨道相切，轻弹簧的一端固定在轨道的左端，OP是可绕O点转动的轻杆，且摆到某处就能停在该处；另有一小钢球．现在利用这些器材测定弹簧被压缩…”主要考查了你对  【实验：探究弹力与弹簧伸长的关系】，【弹性势能】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。